机会无人机辅助数据收集的组网和资源分配方法

来源：电子与信息学报杂志2025年第5期北京时间：

作者：孙伟皓, 王海, 秦蓁, 屈毓锛

单位：1.陆军工程大学通信工程学院 南京 2100072.武警士官学校 杭州 3114993.南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工信部重点实验室 南京 211106

摘要：配备存储部件的机会无人机打开了数据传输的机会时间窗口，在低空数据收集系统中呈现巨大的潜力。为了提高数据收集效率，移动用户可以主动组网，将数据预先集聚到具备位置优势的簇头节点，由簇头节点负责上传，实现时空维度的流量塑形。该文研究了机会无人机辅助数据收集的组网和资源分配方法。具体而言，如何根据机会无人机的既定航迹，通过联合优化用户的子网数据传输策略、子网资源分配策略和子网形成策略，最大化全网数据上传总量。上述问题高度耦合且具有海量的状态空间，较难求解。该文通过推导闭式表达式求解子网数据传输和资源分配子问题，通过联盟博弈求解子网形成子问题。最终提出了一种迭代优化算法来获得具有高效、可靠、自组织和低复杂度的解决方案。仿真结果表明所提方法能够有效提升数据收集效率。同独立上传策略以及基于距离聚类和传统联盟博弈组网策略相比，所提方案的数据上传总量分别提升了56.3%，51.6%和17.8%。

关键词：无人机辅助通信, 机会传输, 资源分配, 联盟博弈

基金资助：国家自然科学基金(62171465)